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背景与目的:高血压左室重构过程出现间质胶原沉积、心肌纤维化、左室重构及功能不全等变化。前期研究发现自发性高血压大鼠(SHR)左室功能变化与心肌多维应变及间质纤维化发生的次序一致,但在高血压心功能不全发展过程心肌应变与心肌组织生物学标记物Galectin-3及脑尿钠肽(BNP)的关系尚不明确。本实验通过观察SHR大鼠增龄过程中心肌Galectin-3及BNP的分布特点及其与左室结构、心肌胶原纤维、心室多维应变及左心整体功能的关系,探讨心肌组织Galectin-3及BNP在SHR左室功能变化中的发生机制及意义。方法:在前期研究基础上继续购进SHR及WKY大鼠,分组饲养,每组5-8只,大约间隔4-8w观察一次,在不同周龄时段(12-102w)进行研究,所有大鼠根据周龄间隔、左室应变及整体心功能的变化情况将大鼠分为4个周龄(12-22w,24-36w,45-66w,75-102w)进行分析。观察指标:①左心结构及功能指标:左室相对室壁厚度(RWT)及左室质量指数(LVMI),左室射血分数(LVEF)与左室短轴缩短率(FS)等;②二维应变指标:径向应变(SR)、周向应变(SC)及纵向应变(SL);③组织学指标:取左室中间段心肌切片免疫组化染色,观察各周龄心肌间质Galectin-3及心肌细胞BNP的表达情况;同时应用Masson染色,计算心肌胶原容积分数(CVF)及血管周围胶原面积(PVCA);④分析左室结构、功能及收缩应变指标与心肌组织Galectin-3、BNP及胶原纤维等指标的相关性。结果:包括前期研究所得最后存活用于实验共121只大鼠(其中SHR:82只,WKY:39只)。(1)左室结构及功能指标:①常规指标:SHR的IVST和LVPWT随周龄而增加,但其厚度指数在75-102w才显著增加(p<0.05),且高于同周龄段的WKY组(p<0.05);LVMI随增龄而增加,在45-66w及75-102w均比其前一个周龄段显著增加(均p<0.05),但只在75-102w时高于WKY大鼠(p<0.05),LAD在45-66w及75-102w显著增加。②左室泵指标:SHR的LVEF在22-66w维持稳定,75-102w时才出现降低(p<0.05),同时低于同周龄的WKY组(p<0.05)。③2DSE指标:SHR在45w先出现SL的降低,75w后才出现SR、SC的降低;与WKY组对比,SHR在75w后周龄段各方向应变均显著降低(p<0.05)。(2)组织学指标:①胶原纤维:CVF及PVCA随周龄的增加而增加,其中心内膜下CVF(CVF-endo)及PVCA均在45-66w显著增加(p<0.05),而心外膜下CVF(CVF-epi)在75-102w才出现显著增加(p<0.05),在75-102w的CVF-endo才明显高于CVF-epi(p<0.05);②免疫组化指标:Galectin-3在SHR大鼠12w心肌间质出现少量表达,其随着周龄的增加而增加,45-66w开始出现显著增加,并且与同周龄WKY组出现差异,75w后增加更显著(均p<0.05);BNP在SHR大鼠心肌12-22w出现少量表达,且随着周龄的增加逐渐增加,45-66w出现明显增加,但在75w后其增加与WKY相比才出现差异(p<0.05),SHR大鼠75w后心肌BNP表达强阳性率明显高于同周龄的WKY组[SHR:46.7%(7/15)VS.WKY:22.3%(2/9),p<0.05]。(3)左室结构及功能与组织指标的相关分析:①Galectin-3与LVMI、CVF-endo、CVF-epi及PVCA均显著正相关(r值分别为0.69、0.79、0.80、0.70,均p=0.00),而与SC、SR、SL及LVEF值均呈负相关(r值分别为-0.56、-0.49、-0.43、-0.62,均p=0.00)。②BNP也与LVMI、CVF-endo、CVF-epi及PVCA呈正相关,(r=0.57、0.86、0.68、0.70,均p=0.00),与各应变指标及LVEF值负相关(r=-0.70,p=0.00,r=-0.40,p=0.04,r=-0.41,p=0.00,r=-0.50,p=0.00)。结论:1.SHR在增龄过程出现心肌间质Galectin-3的进行性增加,尤其在45~66w,其表达量与心室重构及心肌纤维化的发展、左室多维应变受损的发生次序以及后期的整体功能障碍相关联;2.BNP阳性表达可出现于24w以后的SHR与WKY大鼠心肌细胞中,但病理性、强阳性表达在75w后SHR才开始,其变化与心肌纤维化、整体心功能不全显著相关;3.Galectin-3及BNP均见于高血压左室功能障碍发展过程的心肌组织中,但病理性Galectin-3变化出现更早,可能与心功能不全进展的关系更为密切。